基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù)應(yīng)用研究

陳 銀

（廣東瑾誠城市規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司，廣東 廣州 510700）

伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測量領(lǐng)域的測繪技術(shù)在進(jìn)行多次升級(jí)后，更多測繪機(jī)構(gòu)選擇多種測繪技術(shù)集成的手段，不但得出富有還原性與栩栩如生的測繪結(jié)果，還可間接體現(xiàn)測繪技術(shù)的高超與優(yōu)越，針對(duì)部分測量難度較大的現(xiàn)實(shí)場景，利用現(xiàn)代化技術(shù)手段也將繪制出與現(xiàn)實(shí)景物比例相當(dāng)?shù)牡貓D，通過閱讀地圖，讓更多人了解地球經(jīng)緯的奧秘，本文將分別對(duì)測繪發(fā)展現(xiàn)狀、測繪常用技術(shù)、測繪應(yīng)用案例、測繪技術(shù)發(fā)展趨勢展開探討。

1 測繪發(fā)展現(xiàn)狀探討

（1）采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制?，F(xiàn)代化測繪設(shè)備可視作一臺(tái)計(jì)算機(jī)，不但內(nèi)置天線通信系統(tǒng)與多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，還可根據(jù)使用者需要匹配最佳計(jì)算路徑，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。

（2）數(shù)據(jù)加工處理擁有高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)數(shù)據(jù)加工者收集到采集數(shù)據(jù)后，制作成地圖的測繪過程同樣重要，在擁有較高地圖制作水準(zhǔn)的條件下，不但可根據(jù)需要制作不同比例尺的地圖，還可對(duì)物體的大致形狀用建模軟件勾勒仿生，在相對(duì)嚴(yán)苛的地圖制作標(biāo)準(zhǔn)下，數(shù)據(jù)質(zhì)量將有所保障。

（3）測繪設(shè)備具有科技感與代表性。就分辨率而言，可根據(jù)采集需要隨時(shí)拍攝達(dá)到4K分辨率的采集圖像，還可應(yīng)對(duì)復(fù)雜惡劣的天氣，在夜間或陰雨天氣時(shí)利用光學(xué)防抖拍攝方法，提升拍攝圖像的穩(wěn)定性，也可降低圖像返修率，確保一次性得到預(yù)期拍攝結(jié)果，也方便后期人員根據(jù)拍攝結(jié)果完成測繪。

（4）測繪團(tuán)隊(duì)線下外采人數(shù)顯著降低。早期測繪技術(shù)不發(fā)達(dá)階段，部分測繪結(jié)果需要地圖制作人員通過手工形式勾勒臨摹，測繪質(zhì)量可想而知，未來在機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能算法逐漸完善的環(huán)境下，還可實(shí)現(xiàn)采集結(jié)果的自動(dòng)化處理，降低人工作業(yè)成本。

（5）科學(xué)利用測繪技術(shù)達(dá)到預(yù)期測繪目的。為提升測繪精度與用戶體驗(yàn)，測繪人員針對(duì)衛(wèi)星定位常見死角區(qū)域（如寫字樓內(nèi)、隧道、高架橋下等）進(jìn)行了定位優(yōu)化，以至于搜索到更多有效星數(shù)，為測繪者提供更多便利。

2 工程測量測繪技術(shù)種類描述

（1）全球衛(wèi)星定位技術(shù)。該技術(shù)在全球范圍內(nèi)普及，不分國界、不分地區(qū)都可以享受到全球衛(wèi)星定位技術(shù)帶來的便利，在使用移動(dòng)設(shè)備時(shí)，設(shè)備發(fā)出的請求定位請求即通過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在信號(hào)基站基礎(chǔ)上，讓用戶位置得以進(jìn)一步精確[1]。

（2）遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在衛(wèi)星航拍領(lǐng)域多有應(yīng)用，利用物理學(xué)相關(guān)知識(shí)原理，可為用戶提供具有高精度定位的高清圖像，基于圖像處理技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可作為全球衛(wèi)星定位技術(shù)的補(bǔ)充技術(shù)，并可結(jié)合上述技術(shù)利用圖像庫實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)同步更新[2]。

（3）數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)。對(duì)待測繪內(nèi)容使用數(shù)字化測量技術(shù)，將通過建立空間直角坐標(biāo)系方式，讓圖形頂點(diǎn)擁有對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，對(duì)不規(guī)則圖形使用幾何失聯(lián)圖形變換形式，進(jìn)行對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算與關(guān)鍵地理信息的測量，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)不但在便攜式測繪儀器上有所應(yīng)用，還可間接實(shí)現(xiàn)采集與測繪的同步化，方便用戶實(shí)時(shí)利用軟件完成數(shù)據(jù)加工，在處理數(shù)據(jù)效率上有所保證。

（4）地理信息系統(tǒng)技術(shù)。地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)，不但現(xiàn)實(shí)社會(huì)維度下的真實(shí)發(fā)生場景會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)被有效記錄，還可讓生成的數(shù)字地圖具有良好可讀性，若發(fā)現(xiàn)測繪問題時(shí)還可實(shí)時(shí)調(diào)用以往拍攝圖像結(jié)果，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)增補(bǔ)，進(jìn)而成為被用戶廣泛信任的技術(shù)[3]。

（5）數(shù)字化地圖數(shù)據(jù)處理技術(shù)。對(duì)數(shù)字化采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，不但讓測繪結(jié)果與測繪過程具有協(xié)調(diào)特點(diǎn)，還可根據(jù)成型的信息系統(tǒng)需要，對(duì)地圖數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高層次加工，深度挖掘地圖可提供的差異化功能，使用數(shù)字化方式讓地圖與現(xiàn)實(shí)社會(huì)的映射緊密，也可讓內(nèi)業(yè)處理的數(shù)據(jù)擁有較高質(zhì)量，用集成自動(dòng)化的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，并可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)比例尺與矢量圖的縮小與放大。

（6）無人機(jī)傾斜攝影定位技術(shù)。無人機(jī)作為可自由移動(dòng)的便攜式電子設(shè)備，自問世以來便受到攝影愛好者與測繪從業(yè)者的喜愛，無人機(jī)具有小巧便捷與功能完備特點(diǎn)，傾斜攝影技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相比，可通過自動(dòng)化控制原理實(shí)現(xiàn)測繪結(jié)果高清傳輸，在無人機(jī)內(nèi)即可匹配最佳坐標(biāo)，并根據(jù)拍攝影像匹配對(duì)應(yīng)特點(diǎn)的景物，對(duì)某些不規(guī)則景物而言也將讓測繪結(jié)果真實(shí)性得以提升。

3 工程測量測繪技術(shù)的應(yīng)用

（1）實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息的實(shí)時(shí)同步更新?；A(chǔ)地理信息對(duì)工程測量測繪領(lǐng)域尤為重要，對(duì)工程基本地理信息的測繪，不但有利于畫出符合工程施工實(shí)情的圖紙，還可對(duì)關(guān)鍵因素清晰標(biāo)注，在相關(guān)地區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，導(dǎo)致相關(guān)景物不可逆性受損后，還可根據(jù)最新測繪結(jié)果制作最新地圖，充分體現(xiàn)時(shí)效性的同時(shí)，也讓地理信息做到了實(shí)時(shí)同步更新，后續(xù)也可通過地理信息銷售與數(shù)據(jù)授權(quán)方式，讓更多用戶發(fā)現(xiàn)身邊地理信息的變化并上報(bào)，降低不必要的信息采集成本。

（2）實(shí)現(xiàn)不規(guī)則圖形的準(zhǔn)確定位繪圖。以不規(guī)則丘陵地形為例，在一般測繪條件下，難以對(duì)各頂點(diǎn)坐標(biāo)規(guī)劃，并建立空間直角坐標(biāo)系，也將間接加劇測繪難度，在相關(guān)測繪技術(shù)手段不斷完善升級(jí)的背景下，對(duì)不規(guī)則圖形的矢量圖建立測繪原則得以更新，不規(guī)則圖形的定位難題將得到有效解決，進(jìn)而將可測繪內(nèi)容維度得以延伸。

（3）利用無人機(jī)攝影技術(shù)拍攝指定區(qū)域內(nèi)圖像。無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的大面積應(yīng)用，讓測繪無人化的愿景初步實(shí)現(xiàn)，無人機(jī)不但可以拍攝到符合使用者預(yù)期心理需求與分辨率的測繪物圖像，還可在遵守當(dāng)?shù)仫w行管控措施的前提下，自主劃定飛行路線，并通過機(jī)器學(xué)習(xí)方式找出最佳飛行路徑，有效提升測繪效率的同時(shí)，也將讓無人機(jī)成為獲取高質(zhì)量測繪結(jié)果的得力助手，被更多人得以信賴。

（4）地理信息處理軟件可實(shí)現(xiàn)采集信息庫的調(diào)用。地理信息處理軟件在修改已有數(shù)據(jù)時(shí)，往往需根據(jù)對(duì)應(yīng)測繪結(jié)果修改，為此對(duì)同一坐標(biāo)點(diǎn)圖像的變更是信息修改的一大有效依據(jù)，建立地理信息資源庫也將讓數(shù)據(jù)具有共享特點(diǎn)，在擁有數(shù)據(jù)查閱權(quán)限后，可通過實(shí)時(shí)調(diào)取資源庫內(nèi)容方式，完成測繪者預(yù)期功能，建立功能完善的信息資源庫，不但利于掌握富有時(shí)效性的地理信息，還將讓地理信息服務(wù)得以拓展，進(jìn)而打造全行業(yè)通用、對(duì)社會(huì)有益的地理信息系統(tǒng)。

（5）根據(jù)使用需要提升測量精度。使用現(xiàn)代化測繪設(shè)備實(shí)現(xiàn)測繪功能時(shí)，可根據(jù)給定的比例尺完成對(duì)應(yīng)測繪需求，選取最佳測繪精度也將獲得與預(yù)期測繪目標(biāo)最為接近的結(jié)果，根據(jù)地圖制作基本規(guī)則，嚴(yán)格遵從地理信息事實(shí)，為呈現(xiàn)出更高質(zhì)量、更有現(xiàn)實(shí)意義的測繪結(jié)果而選取最佳測量精度，也可通過提升操作人員對(duì)設(shè)備的操作能力與圖像處理能力方法，讓更清晰、更準(zhǔn)確地測量結(jié)果呈現(xiàn)。

4 未來工程測量測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）逐漸實(shí)現(xiàn)水下地理信息的精準(zhǔn)測繪?，F(xiàn)階段陸地地理信息的測繪已基本做到全球范圍內(nèi)無死角，上至8848米的珠峰，下至死海附近都可接收到全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號(hào)，也因工程大多通過陸地測繪形式即可得出準(zhǔn)確結(jié)果，為此現(xiàn)階段暫未對(duì)水下地理信息的測繪方案有明確規(guī)劃，在陸地資源部足以滿足社會(huì)發(fā)展需求的現(xiàn)狀下，適當(dāng)利用海洋資源，滿足人們對(duì)海洋世界的獵奇了解心理，在保證測繪質(zhì)量前提下出現(xiàn)支持更高防水等級(jí)的水下測繪設(shè)備，也可能在不遠(yuǎn)的未來成為現(xiàn)實(shí)。

（2）測繪門檻將有所降低，地理信息發(fā)生變更時(shí)實(shí)時(shí)上傳。測繪門檻的降低具有兩面性，好處在于從業(yè)門檻有所降低，人人都是地圖的制作者，壞處則將讓行業(yè)變得良莠不齊，部分職業(yè)能力低下的用戶或許會(huì)影響測繪結(jié)果，測繪地圖最基本特性—真實(shí)性將得不到保障，未來將地理信息實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并上傳得以實(shí)現(xiàn)的前提下，需重新審視從業(yè)門檻與測繪行業(yè)的發(fā)展趨勢。

（3）測繪設(shè)備進(jìn)一步普及升級(jí)，測繪難度有所下降。測繪設(shè)備從最早的人工測繪儀發(fā)展至今天的衛(wèi)星遙感設(shè)備與無人機(jī)攝影測繪設(shè)備，在技術(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新的同時(shí)，從事外業(yè)工作的測繪人員數(shù)量顯著降低，更多自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理手段也代替了部分內(nèi)業(yè)人員的工作，獲取高質(zhì)量的測繪結(jié)果難度也有所下降，這也在提醒相關(guān)從業(yè)人員，需具備一定學(xué)習(xí)能力，以適應(yīng)測繪行業(yè)發(fā)展與技術(shù)變革，永遠(yuǎn)以學(xué)習(xí)者的心態(tài)面對(duì)行業(yè)。

（4）測繪儀器內(nèi)部系統(tǒng)擁有人工智能算法，對(duì)不規(guī)則物體智能匹配最佳坐標(biāo)。測繪設(shè)備的不斷革新不但讓以往機(jī)器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)測繪功能的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，未來軟件算法系統(tǒng)也將伴隨硬件的不斷升級(jí)，利用人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)知識(shí)原理實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜功能，在相關(guān)行業(yè)科學(xué)家的不斷努力下，測繪行業(yè)熱度將明顯提升，對(duì)電子設(shè)備愛好者的數(shù)量攀升也將支撐行業(yè)發(fā)展，讓更多難以拾取坐標(biāo)的物體擁有證明自己身份的地理坐標(biāo)，并被清晰測繪。

（5）將測繪應(yīng)用到地質(zhì)勘探領(lǐng)域，引入地下坐標(biāo)。工程作為名詞，涉及行業(yè)范圍極廣，從高校開設(shè)以工程為名的專業(yè)數(shù)量即可看出，測繪工程與地理信息系統(tǒng)與工程測繪領(lǐng)域技術(shù)息息相關(guān)，在地大物博的國土面積內(nèi)還擁有無數(shù)可挖掘的地質(zhì)資源，開發(fā)相關(guān)資源時(shí)也需通過參考相關(guān)地理信息，真正實(shí)現(xiàn)價(jià)值的轉(zhuǎn)換，讓優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)于居民，使用物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)相關(guān)技術(shù)開發(fā)支持地下測繪的儀器設(shè)備，對(duì)海拔為負(fù)數(shù)的地區(qū)，建立同樣適用的矢量坐標(biāo)系，并提升定位系統(tǒng)在地下的信號(hào)覆蓋能力與設(shè)備信號(hào)接收能力，讓富有時(shí)代感與科技感的設(shè)備被工程技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)語

未來工程測繪測量技術(shù)將擁有較好行業(yè)發(fā)展前景，在相對(duì)有效的地形圖參考下，工程施工難度將顯著降低，同時(shí)施工質(zhì)量會(huì)有所保證，還可根據(jù)實(shí)際測繪使用需要選取最佳方案，達(dá)到預(yù)期測繪效果。